Bonjour à tous, (et meilleurs voeux!)
après pas mal de calculs, de lectures et de discussions, je soumet à votre sagacité mon projet hybride.
Je vais rénover un hangar de 14m de long pour 9 de large. Il s'agit d'une ancienne graineterie actuellement couverte de superbes tôles rouillées sur 10m, portées par quatre fermes portées par des poteaux noyés et bardés dans un mur de
parpaing (qui lui fait 14m de long). Il n'y a pas de chevrons, juste 3 pannes intermédiaires vers l'Ouest et 2 vers l'Est. Les 4m qui restent sont couverts par un simple pan en ardoise perpendiculaire, qui repose sur le mur Sud de 3m de haut et grimpe à 1m sous l'entrait retroussé de la ferme 1.
Le projet est de supprimer ce simple pan et d'étendre la toiture à deux pans qui mesurera donc 14m de long, avec des rampants de 5m (ou un poil moins).
Voici un schéma des fermes actuelles et une vue de dessus:
L'idée est d'isoler à la paille entre chevrons porteurs puis de végétaliser par dessus en ménageant un espace de ventilation entre les chevrons recouvert d'un pare-pluie et le platelage en OSB qui recevra la végétalisation.
Econologiquement parlant, je ne peux pas faire mieux...le seul problème c'est évidemment le poids. Voici le détail:
Poids toiture (m2)
Charges permanentes au m2 (de l'int vers l'ext) : Poids propre bois : 30kg / Frein-vapeur / Fermacell : 15kg / Paille : 50kg / Pare-pluie / OSB (22mm) : 18Kg / Liteaux : 3kg / Végétalisation : 150kg (à saturation d’eau) 10 cm substrat
= 270 kg de charge statique
Charges temporaires (extrêmes en Indre-et-Loire,centre-ville): Vent: 50kg / Neige : 60kg
Donc en gros : 380Kg/ m2
Comme je sais qu’il y a un coefficient à appliquer aux charges permanentes, que je vais tasser la paille et que j’ai sûrement oublié quelque chose, je fais mes calculs pour 500 kg au m2. C'est très large mais qui porte le plus résiste au moins.
Cela nous donne un poids total de 63 Tonnes (9x14x500)...Belle bête...Les deux murs en parpaing ayant une trentaine d'année sans une ride, je pars du principe que les
fondations sont saines et que même si la toiture est lourde, ils vont encaisser 15 tonnes réparties sur 14m sans problème. (Je ne peux rien assurer puisque je n'ai pas encore creusé un trou pour aller voir les fondations).
Mon idée est donc de me passer de pannes intermédiaires, de mettre les bottes sur chant entre des chevrons caissons (65*75 *2 + 2 joues OSB 18mm vissées collées+entretoises en chevron(complément
isolation en fibre de bois ou ouate ou paille entre les entretoises). Le choix de la paille impose des chevrons très haut, autant faire d'une pierre deux coups. Le nombre de chevrons dépendra de la taille exacte des bottes de paille. Un exemple ici:
http://sabranpaille.over-blog.fr/album-1744899.html
Il me reste le problème de la faîtière et du destin des fermes. Celles-ci ont été maltraitées (voir schéma ci-dessus) : une jambe de force a été coupée, sur une autre, un pied d'arba a pris la flotte et est squatté par des abeilles charpentières (qui m'indiquent bien l'état)...Bref, j'hésite entre les réparer et les supprimer, d'autant qu'a priori, elles ne peuvent pas porter ma toiture obèse.
Le problème est le poids que la faîtière doit soutenir : 31,5 tonnes à reprendre ou 5m2*500 par mètre linéaire donc entre 2.25 et 2.5Tonnes. C'est là que les fermes pourraient m'aider. Selon mes calculs, cela passerait avec du 10x45 en massif, si je conserve les fermes (il n'y aurait qu'une partie avec 4m de portée). Comme je ne peux pas croiser des chevrons de 35 au dessus d'une panne de 45 (pour des questions de permis de construire), je pense fixer les chevrons sur les flancs de la faîtière (étriers Simpson et feuillard par dessus ou solution plus élégante que me soufflera le charpentier)
Hypothèse 1 : la plus nue, 3 points d'appui sur 14m : je rajoute un pilier sous la ferme centrale (la n°2 sur le schéma, à 7m de chaque pignon) ou je supprime carrément la ferme.
Dans cette hypothèse, ça passe avec une IPE de 45cm ou une IPN de 40 cm en faîtière.
Je préfèrerais tout faire en bois (j'adore l'idée d'une poutre tronc au centre qui soutient la végétation au dessus). J'aime beaucoup ce qu'ils ont fait là:
http://maisonpaillebugey.over-blog.com/article-la-panne-fait[...]faitiere-55145784.html.
Si ça pouvait passer en lamellé collé, je préfèrerais bien sûr. Quelqu'un connaît-il une solution bois (LMC, LVL...) ou hybride qui puisse reprendre 16T sur 7m? (sans trop dépasser 50 cm de hauteur).
Hypothèse 2 : plus conservatrice, je conserve les fermes pour soutenir la faîtière mais je ne pense pas qu'elles puissent la soutenir en l'état. (Poids par Ferme : 2.5*5.5*500 = 6875 (2.5m espace entre fermes x 5.5m2 de toiture portés par la faîtière par mètre linéaire x 500kg m2)
Quelques questions:
D'abord, je ne sais pas calculer le poids admissible d'une ferme: en gardant les sections actuelles -mais réparées- elles pourraient tenir combien?
Ensuite, est-ce qu'en gardant les fermes, les entraits suffiraient à éviter la poussée sur les murs ou faudrait-il quand même trianguler les chevrons?
Enfin, je m'inquiète pour les poteaux en bois. Ma première idée était de remettre des poteaux à l'intérieur, pour doubler ceux qui risquent de pourrir dans le ciment. Ceux-ci me donneraient une base saine pour consolider/remplacer les fermes et me permettraient aussi éventuellement de soulager les murs en parpaing par une poutre/ chaînage intérieur qui doublerait en largeur la panne sablière. De cette manière, le poids du toit serait réparti entre le mur et les poteaux (ce qui pourrait être nécessaire si j'ai une mauvaise surprise avec les fondation). Cette ossature intérieure me permettrait en outre de compenser la poussée conséquente sur les murs grâce aux poutres qui tiennent le sol du premier étage, au Nord de la ferme 3. Bonne idée? Inutile? Là, c'est plus un problème de fondations que de charpente..
Hypothèse 3 : je refais les fermes telles qu'elles sont et je pars de là : j'isole à la ouate et je ne végétalise qu'avec 5cm de substrat (et hop presque 10 tonnes de moins rien qu'avec ça). Je sais, c'est plus raisonnable mais ça me plaît beaucoup moins...
Hypothèse 4 : je calcul plus près du poids réel...400kg m2, je déduis les bandes stériles (20m2 à 50kg) et les surfaces vitrées (entre 6 et 10m2 de triple vitrage). A la louche, sans compter les vitrages, on n'est plus qu'à 49 Tonnes, avec végétalisation de 5 cm : plus que 40T...
Qu'en pensez-vous? J'ai oublié quoi ? Vous avez de meilleures idées?
Merci d'avance pour vos commentaires et réponses